化学回收的PET纤维、橡胶-纤维复合体、输送带、软管和轮胎的制作方法

本发明涉及化学回收的pet纤维、橡胶-纤维复合体、输送带、软管和轮胎。

背景技术：

1、当今，聚酯用于人类消费的许多制品中，其中最广为人知的一种是聚对苯二甲酸乙二醇酯，更广泛地称为pet，其是由对苯二甲酸与乙二醇的反应而得到的饱和聚酯。

2、近年来，pet的消耗迅速增长，特别是，这种化合物大量用于生产各种液体制品、如瓶装饮料的容器。

3、pet因其重量轻、耐久性高和透气性低而被使用，并且在其它的特性中，由于对人体健康无害而特别广泛地用于饮料瓶的生产。然而，pet对大气和生物具有高的耐性，并且分解极其缓慢，这导致大规模生产时的环境问题。

4、因此，从环境问题和经济利益的角度来看，已经使用各种技术和方法回收pet制品。

5、例如，一种已知的方法是其中将废弃聚合物收集、纯化、粉碎成颗粒，并且用作不需要满足品质和纯度的高标准的制品的材料的“材料回收”。然而，这种形式的回收在其使用领域是有限的。

6、另一种回收pet制品的技术是其中将pet制品解聚，然后再聚合的称为“化学回收”的方法。在该过程中使pet解聚的化学方法包括例如水解法、甲醇分解法和糖酵解法。

7、例如，专利文献(ptl)1公开了通过将pet废料解聚成单体并且使解聚的单体聚合来生产化学回收的pet并且将pet用作轮胎中的增强构件的技术。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：ep 3753965 a1

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，通过如专利文献1中的技术回收的pet的问题在于，因为用作回收材料的pet制品中的组分(杂质)抑制结晶并促进劣化。因此，这种pet不足以用于要求强度和耐久性的应用，例如轮胎帘线，并且希望进一步改进。

3、因此，本发明的目的是提供一种抑制劣化并具有优异的强度和耐久性的化学回收的pet纤维。本发明的另一个目的是提供具有优异的强度和耐久性的橡胶轮胎复合体、输送带、软管和轮胎。

4、用于解决问题的方案

5、本发明人研究了如何解决关于化学回收的pet纤维的上述问题，该化学回收的pet纤维通过使包含通过pet制品的解聚而获得的如对苯二甲酸(tpa)和对苯二甲酸二甲酯(dmt)等单体和如对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯(bhet)等中间体的原料聚合而制成。结果，本发明人发现，用作化学回收的原料的pet包含杂质，这些杂质在再聚合时抑制pet的结晶，导致非结晶区域的扩大，并且水分、和游离化学品等能够容易地进入这些非结晶区域。当使用这些pet材料作为原料时，认为由聚合产生的化学回收的pet纤维容易劣化。这些杂质的实例包括作为原料的pet制品中包含的间苯二甲酸(ipa)、和二甘醇(deg)等，或者在bhet低聚物中的如下述式(1)和(2)中所示的那些等组分。然而，由于如不可精制等原因，这些杂质极难完全去除。

6、在进一步的研究中，本发明人专注于化学回收的pet纤维的末端羧基(ceg)如何作为劣化反应的催化剂来加速劣化反应，以及ceg浓度对劣化的影响。本发明人发现，即使有一定量的杂质，如上述ipa，如果ceg浓度可以保持得低，pet的结晶度可以保持在高于一定水平，那么可以抑制化学回收的pet纤维的劣化，并且可以实现优异的强度和耐久性。

7、

8、也就是说，本发明的化学回收的pet纤维通过使包含通过pet制品的解聚而获得的单体和中间体中的至少一种的原料聚合而制成，该单体包括对苯二甲酸(tpa)和/或对苯二甲酸二甲酯(dmt)，该中间体包括对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯(bhet)，其中化学回收的pet纤维的末端羧基浓度(ceg)为15eq/ton以下和结晶度为40％以上。

9、上述构成可以抑制化学回收的pet纤维的劣化，并且实现优异的强度和耐久性。

10、本发明的橡胶-纤维复合体使用本发明的上述化学回收的pet纤维而制成。

11、上述构成可以抑制劣化并且实现优异的强度和耐久性。

12、本发明的输送带使用本发明的上述化学回收的pet纤维而制成。

13、上述构成可以抑制劣化并且实现优异的强度和耐久性。

14、本发明的软管使用本发明的上述化学回收的pet纤维而制成。

15、上述构成可以抑制劣化并且实现优异的强度和耐久性。

16、本发明的轮胎使用本发明的上述化学回收的pet纤维而制成。

17、上述构成可以抑制劣化并且实现优异的强度和耐久性。

18、发明的效果

19、根据本发明，可以提供抑制劣化且具有优异的强度和耐久性的化学回收的pet纤维。根据本发明，还可以提供具有优异的强度和耐久性的橡胶-纤维复合体、输送带、软管和轮胎。

技术特征：

1.一种化学回收的pet纤维，其通过使包含通过pet制品的解聚而获得的单体和中间体中的至少一种的原料聚合而制成，所述单体包括对苯二甲酸(tpa)和/或对苯二甲酸二甲酯(dmt)，和所述中间体包括对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯(bhet)，其中

2.根据权利要求1所述的化学回收的pet纤维，其中所述化学回收的pet纤维的二甘醇(deg)含量为1.0重量％以下。

3.根据权利要求1或2所述的化学回收的pet纤维，其中所述化学回收的pet纤维的特性粘度为0.9至1.05dl/g。

4.一种橡胶-纤维复合体，其使用根据权利要求1或2所述的化学回收的pet纤维。

5.一种输送带，其使用根据权利要求1或2所述的化学回收的pet纤维。

6.一种软管，其使用根据权利要求1或2所述的化学回收的pet纤维。

7.一种轮胎，其使用根据权利要求1或2所述的化学回收的pet纤维。

技术总结
提供一种抑制劣化且具有优异的强度和耐久性的化学回收的PET纤维，以及使用该化学回收的PET纤维的橡胶‑纤维复合制品，例如轮胎等。化学回收的PET纤维通过使包含选自通过PET制品的解聚而获得的单体和中间体中的至少一种的原料聚合而获得，所述单体包括对苯二甲酸(TPA)和/或对苯二甲酸二甲酯(DMT)，和所述中间体包括对苯二甲酸双(2‑羟乙基)酯(BHET)；其中化学回收的PET纤维的末端羧基浓度(CEG)为15eq/ton以下并且结晶度为40％以上。

技术研发人员：藤江将大,杉本健一
受保护的技术使用者：株式会社普利司通
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31